[发明专利]一种钢包炉精炼无氟预熔渣及制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢炉外精炼钢包冶金领域，特别涉及一种钢包炉精炼无氟预熔渣及制备方法和使用方法，适用于炼钢二次精炼在钢包内造渣精炼过程。

背景技术

随着社会经济的发展，用户对钢材的质量提出了越来越高的要求，炉外精炼作为现代炼钢流程中的重要生产工序，在整个钢铁生产流程中起着举足轻重的作用，在诸多的精炼工艺中，合成渣精炼具有脱硫、脱磷、脱氧和吸纳钢中夹杂物等功能，得到广泛的应用和发展。

目前，炼钢炉外精炼渣主要包括以下基础系列：CaO-CaF₂渣系；CaO-Al₂O₃渣系；CaO-Al₂O₃ -CaF₂渣系；这三个基础渣系中，真正起到脱硫、磷精炼作用的组元主要是CaO，CaO廉价且具有很强的去硫磷能力，但由于CaO的熔点非常高，需要加入较高量的助熔剂CaF₂，即CaO-CaF₂渣系，由于CaF₂的高温不稳定性，造成严重氟污染，且单一使用CaF₂，渣的稳定性差，不利于操作顺行，这已是冶金界的共识，在认识到CaF₂作助熔剂的危害以后，炉外精炼造渣开始使用CaO-Al₂O₃渣系，消除了氟污染，但由于Al₂O₃助熔作用较弱，该渣系中Al₂O₃占有较大组分，冲淡了CaO作为脱硫、磷组元的作用，使得该渣系的冶金性能较差。在CaO-CaF₂渣系和CaO-Al₂O₃渣系的基础上，研究采用CaO-Al₂O₃-CaF₂渣系，利用Al₂O₃和CaF₂共同起到调整渣冶金性能的作用，该渣系是目前广泛应用的炉外精炼渣系，但随着人类对健康、环保要求的提高，CaF₂的使用量受到严格限制，不得不增加渣中Al₂O₃的使用量以使该精炼渣系有较好的熔化性能，使得该渣系中CaO的量最高只能在60%左右，这限制了CaO-Al₂O₃-CaF₂渣系脱硫、磷能力的提高，也限制了精炼渣对铝脱氧产物即Al₂O₃的吸纳能力。

在消除氟污染、促进化渣的现有技术中，中国发明专利：（申请号：200910029247.5）一种钢包精炼调渣剂及制备方法和调渣方法，提出采用生石灰、铝灰、镁砂和硼酐按CaO 30~60%，Al₂O₃30~60%，MgO 2~10%，B₂O₃2~10%, 配制预熔型调渣剂，该发明具有调渣效果好，无氟污染等优点，作为调渣剂，在精炼时配合生石灰等使用具有较好的精炼效果；但该发明只是一种精炼过程使用的调渣剂，不能单独作为精炼渣使用，换言之，其作为精炼渣使用时存在的不足或本质缺陷主要是：（一）、该发明中CaO的含量较低，脱硫、脱磷能力有限，甚至降低对酸性脱氧产物如SiO₂、Al₂O₃的吸入能力，影响钢液的深脱氧效果；（二）、该发明中Al₂O₃的含量偏高，虽然有利于化渣，但降低了精炼渣吸收容纳钢液铝脱氧产物Al₂O₃的能力，不利于钢液中Al₂O₃的排出，在钢中形成夹杂物，因此不适合生产超级纯净钢。